甲基橙掺杂聚吡咯/氧化石墨烯复合材料

为了得到新型导电聚合物/石墨烯纳米复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,一步法制备了纳米片状的聚吡咯/氧化石墨烯复合材料,通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜等测试,对聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的结构和形貌进行表征;通过循环伏安法对其进行电化学性能测试.结果表明:由于甲基橙分子中含有的磺酸根阴离子,甲基橙分子掺杂在聚吡咯分子链中,影响了聚吡咯分子的共轭结构;在聚吡咯/氧化石墨烯复合材料中保留了氧化石墨烯的片状结构,表明吡咯单体首先被吸附到氧化石墨表面,进而在氧化石墨烯表面发生聚合.聚吡咯/氧化石墨烯复合材料均匀的片状纳米结构,在循环伏安测试中显现出具有良好的电容特性,将来可以应用到商业电容器领域.     

聚吡咯与三氧化二铁复合材料制备与表征

为了得到导电高分子与含铁金属氧化物的复合材料,采用偶氮染料甲基橙为掺杂剂,利用一步法合成聚吡咯/三氧化二铁纳米复合材料,并通过扫描电镜, 傅立叶红外光谱, X射线衍射和四探针法对合成的聚吡咯/三氧化二铁复合材料的结构与微观形貌进行表征,研究了反应条件,主要是甲基橙与二价亚铁离子的用量对于聚吡咯/三氧化二铁复合材料性能与结构的影响.结果表明,在反应体系中引入甲基橙,有利于得到颗粒尺寸较小,粒径分布较均匀的聚吡咯/三氧化二铁复合材料;而且随着二价铁离子与三价铁离子的浓度比增大,所得到复合材料的粒子较大,堆积程度较低,电导率可以达到5.7 S/cm.表明可以通过这种一步法来调控聚吡咯/三氧化二铁复合材料的微观形貌与导电性能,使其在将来能应用在新型电磁功能器件上.     

二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料的制备及性能

为了进一步实现其他材料与聚吡咯的性能互补与优化,先以甲基橙为掺杂剂,过硫酸铵为氧化剂,采用软模板法制备具有一维纳米结构的聚吡咯,再利用水热法制备二氧化锰/碳纳米管复合材料,最后将二氧化锰/碳纳米管复合材料与聚吡咯进行混合处理,改变复合材料中二氧化锰/碳纳米管复合材料和聚吡咯微米管的含量,得到了3种不同比例的二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料. 采用扫描电子显微镜测试观察所得产物的微观形貌,通过X-射线粉末衍射仪测试其结构与组成,最后通过电化学工作站测试分析复合物的电化学性能与循环稳定性. 结果表明,二氧化锰/碳纳米管/聚吡咯复合材料在微观上复合均匀,电容性能比单独的聚吡咯或二氧化锰/碳纳米管复合材料量有显著改善.     

甲基橙掺杂聚吡咯纳米管的合成及其性能

通过化学氧化法,以Fe(NO3)3为氧化剂,甲基橙(MO)为掺杂剂合成了聚吡咯纳米空心管.通过FT-IR、SEM、TEM和电导率测试等研究了氧化剂和掺杂剂等对聚吡咯形貌结构和电导率的影响;并将聚吡咯纳米管涂覆在工作电极表面制作而成的修饰电极经循环伏安法测试表明具有良好的氧化还原可逆性.     

聚吡咯纳米管对抗坏血酸的电化学检测

为了改善导电聚吡咯对于抗坏血酸的电化学检测性能,采用以甲基橙为软模板,制备了聚吡咯纳米管。利用扫描电子显微、红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱对产物的结构与微观形貌进行了表征。分别将聚吡咯纳米管与聚吡咯纳米颗粒对抗坏血酸进行电化学检测。循环伏安测试结果表明,聚吡咯纳米管和聚吡咯纳米颗粒对于抗坏血酸都有明显的电化学响应,同时聚吡咯纳米管的比聚吡咯纳米颗粒的响应电流更大,表明聚吡咯纳米管具有更好的电化学检测能力。差分脉冲伏安法研究发现抗坏血酸浓度在0.5 mmol/L~20 mmol/L和20 mmol/L~45 mmol/L范围内,与峰值电流呈良好的线性关系。这表明聚吡咯纳米管作为电化学传感器材料有很好的应用前景。     

聚吡咯纳米回形针的合成与性能

采用一种特殊的复合物作为吡咯单体聚合生长的模板,在反相微乳液体系中合成了具有独特的回形针状微观形貌的聚吡咯.通过各种表征测试和电导率测试研究了十六烷基溴化铵(CTAB)浓度和反应温度对聚吡咯纳米回形针的形貌结构和电导率的影响.而且,通过循环伏安法电化学性能测试表明,由该聚吡咯纳米回形针制作成的修饰电极具有准可逆性.     

导电聚吡咯的研究进展

综合评述了导电聚吡咯的最新研究进展,介绍了聚吡咯的导电和掺杂机理、合成方法和主要应用.重点介绍了模板法制备聚吡咯,提出目前探索具有特定形貌的聚吡咯材料的可控制备方法和机理已成为其领域的热点课题.     

软模板法合成笔直有序导电聚吡咯微米棒

采用化学氧化法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,过硫酸铵(APS)为氧化剂,在CTAB／正戊醇／吡咯／水构成的微乳液体系中,合成了笔直有序的导电聚吡咯微米棒。运用傅里叶红外光谱(FTIR)对产物结构进行了分析,表明合成的产物为聚吡咯。运用透射电镜(TEM)对产物的形貌进行了表征,并讨论了反应温度、氧化剂的加入方式、助表面活性剂用量对产物形貌的影响。结果表明,在室温25℃,氧化剂滴加速度为1.5h,表面活性剂CTAB与助表面活性剂正戊醇的质量比为0.6∶1.0,反应时间为24h时,可获得直径约为300nm,长度约为20μm的笔直有序的聚吡咯微米棒。     

聚吡咯/二氧化锰复合材料的合成与性能

聚吡咯制备简便、电导率可控,且比电容高、稳定性好、易于跟其他材料复合,是导电聚合物中一种颇具前景的超级电容器的电极材料.结合二氧化锰成本低、比表面积大、可逆性高、电化学性能稳定、环境友好等优点,采用一步法成功制备了聚吡咯/二氧化锰纳米复合材料.通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱等测试,对聚吡咯/二氧化锰复合材料的结构和形貌进行表征;并且通过循环伏安法和计时电位法对其进行电化学性能测试.结果表明在电流密度为1A/g时,所合成的聚吡咯/二氧化锰复合材料的电容比聚吡咯大几十倍,达到559F/g,并且保持率达到98.64%,表明聚吡咯/二氧化锰复合材料具有优良的电化学性、良好的可逆性和优秀的稳定性,与其他同类超级电容器电极材料对比具有一定的优势.     

三维电极电解法处理偶氮染料废水的试验研究

对三维电极电解法处理以甲基橙为代表的偶氮染料废水进行了试验研究,考察了填料体积比、电压、电解质浓度、pH值和反应时间等因素对甲基橙去除效果的影响.确定了最佳处理条件:在填料为全炭,电压为30 V,电解质(Na2SO4)浓度为0.01 mol/L,pH值为8,反应时间为60 min的条件下,甲基橙的脱色率可达93.0%.通过紫外光谱分析表明,偶氮键的断裂是三维电极电解法处理偶氮染料废水脱色的主要机理.     

pH响应性聚酚胺微胶囊制备及其吸附性能研究

本文首先制备了单分散的二氧化硅微球,并以此为模板,制备了聚酚胺微胶囊。研究发现,聚酚胺微胶囊表现出两性而且对带电荷小分子的吸附受p H影响。在低p H值条件下,聚多巴胺胶囊对甲基橙(带负电荷的小分子)具有选择性装载;在高p H值条件下,聚多巴胺胶囊对罗丹明6G(对带正电荷的小分子)具有选择性装载。装载量受p H值和装载物质的浓度的影响。     

氧化还原介体催化强化偶氮染料脱色研究进展

偶氮染料废水是公认的难处理废水之一,解决问题的关键是缩短厌氧生物脱色时间。大量研究表明具有氧化还原性能的不同有机分子对于厌氧（生物）脱色催化作用是明显的。氧化还原介体通过自身不断的氧化和还原来传递电子,明显加速电子传递速率,可使偶氮染料氧化/还原速率提高1到几个数量级,大幅缩短降解时间。讨论了不同微生物作用的偶氮染料脱色机理,总结了氧化还原介体对偶氮染料还原（生物）转化过程的催化效果,并指出今后的研究方向,以提高氧化还原介体（生物）催化降解偶氮染料的实际应用性。     

钇掺杂纳米TiO2的制备及其降解甲基橙研究

以钛酸四丁酯为主要原料,在室温下,采用水热法制备了稀土Y3＋掺杂的纳米TiO2光催化剂,分别采用粉末XRD法和FT—IR法对产物进行了晶相和结构表征,分析结果表明：所制备的TiO2和四种不同掺钇量的TiO,粒子结构均为锐钛矿型二氧化钛,且随着Y掺杂量的增加,TiO2的粒径越来越小,说明钇的掺杂有细化晶粒的作用．以20mg／L的甲基橙为目标降解物,研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,结果表明,钇的掺杂能够有效提高紫外光下甲基橙的降解率,钇的最佳掺杂量（摩尔比）为n（Y3＋）：n（TiO3）=1．2％时,光催化效果最好,当反应2．5h时,降解率可汰到85％．     

铬银共掺杂改性纳米TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备了Cr/Ag共掺杂的TiO2纳米材料.采用XRD、SEM、EDS等测试分析技术对掺杂纳米TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为降解物,在太阳光照射条件下研究了掺杂对光催化活性的影响.研究结果表明:掺杂后的纳米TiO2的光催化性能明显提高,优于纯TiO2.当共掺杂的比例为Cr 1.0%/Ag 0.5%时,样品的效果最佳,对甲基橙的3h降解率达到97.63%.     

磁场对制备镍掺杂二氧化钛结构及性能的影响

在外加强磁场条件下,采用溶胶-凝胶法制备了镍离子掺杂二氧化钛光催化剂,并进行紫外光下降解甲基橙溶液的实验,考查了磁感应强度对光催化剂催化活性的影响。借助XRD、EDS、SEM、IR及PL等手段对掺杂催化剂结构进行了表征。结果表明：外加强磁场使催化剂的粒径减小,颗粒分布均匀,利于镍离子掺杂进入二氧化钛内部,降低了催化剂的带隙能,同时又降低了电子空穴对复合率,提高了催化剂的电子-空穴对分离效率,增大了光催化活性,且随着磁感应强度的增加,催化剂的光催化活性逐渐增大。     

电解法处理不同染料废水的效能试验

目的考查电解法对酸性大红3R（偶氮染料）、活性艳蓝X—BR（蒽醌染料）和直接耐晒黑G（偶氮染料）染料废水的处理效能,探索电流密度的影响．方法以铁皮为阳极,石墨柱为阴极,水力停留时间12h,电流密度分别为0．048mA·cm-2、0．071mA·cm-2、0．083mA·cm-2、0．095mA·cm以和0．119mA·cm-2,进行染料废水电解试验,并对电解出水的吸收光谱进行分析．结果电解法对不同染料废水的质量浓度、色度和COD口都有较高的去除率,对氨氮也有一定的去除效果．当电流密度增大到0．083mA·cm-2时处理效果基本稳定,继续增加电流密度处理效果提高缓慢,此时酸性大红3R、活性艳蓝X—BR和直接耐晒黑G染料质量浓度去除率分别达到99．85％、99．19％和89．52％,色度去除率分别为93．10％、92．52％和83．33％,氨氮去除率分别为32．38％、43．66％和36．86％．结论通过电解作用染料的大分子结构发生了变化且产生了芳环等中间产物．铁和石墨为阳极和阴极的电解法对三种染料废水均有较好的处理效果．     

Fe掺杂改性TiO_2光催化膜的性能

二氧化钛是一种具有半导体性质的光催化剂,可利用低能量的紫外光照射,进行有机污染物光催化的分解反应。用溶胶凝胶法合成Ti O2,并在其中掺杂Fe3+。在玻璃片上制备了Ti O2薄膜,并用此薄膜对甲基橙在紫外光和可见光下进行降解。发现经过掺杂的薄膜在450℃处理后,不会对Ti O2结构产生明显的影响,但可大大提高Ti O2在紫外光照射下对污染物的分解效率,并且大大拓展了Ti O2对可见光的响应范围。